[發明專利]一種采用鋼管主動約束的高強圓鋼管混凝土柱的制備方法

在審

• 申請號: 201910029532.0
• 申請日: 2019-01-14
• 公開（公告）號: CN109653437A
• 公開（公告）日: 2019-04-19
• 發明（設計）人: 楊金勝;王慶賀;吳鳳元;張玉琢;梁永澤
• 申請（專利權）人: 沈陽建筑大學
• 主分類號: E04C3/34
• 分類號: E04C3/34;H05B3/00
• 代理公司: 沈陽圣群專利事務所(普通合伙) 21221
• 代理人: 王鋼

本發明公開了一種采用鋼管主動約束的高強圓鋼管混凝土柱的制備方法，是將高強混凝土灌注到高強的圓鋼管中，在高強的圓鋼管外表面安裝若干個溫度傳感器，并在高強圓鋼管的外表面包覆加熱機構和保溫機構，當高強混凝土處于流動狀態時，控溫機構控制加熱機構，加熱機構對高強圓鋼管加熱到指定溫度，溫度傳感器通過導線將溫度信息傳遞給控溫機構，控溫機構控制加熱機構停止工作；當高強圓鋼管的溫度低于指定溫度時，控溫機構控制加熱機構進行加熱工作；高強圓鋼管內的高強混凝土達到硬化狀態時，終止對高強圓鋼管的加熱，高強圓鋼管恢復至施工環境溫度，以使高圓鋼管形成對核心高強混凝土的套箍約束力，增加高強鋼管混凝土柱的安全性和耐久性。

技術領域

本發明涉及鋼管混凝土柱技術領域，具體涉及一種采用鋼管主動約束的高強圓鋼管混凝土柱的制備方法。

背景技術

隨著我國土木工程的飛速發展，鋼管混凝土柱作為鋼-混凝土組合結構最為常用柱構件，在高層及超高層建筑中應用非常廣泛。但鋼管混凝土柱中鋼管與混凝土脫空問題，限制了其發展。實際調查表明，由于內部高強混凝土的收縮效應、軸向壓力的作用、結構服役期間外部溫度變化、施工工藝不合理等因素，造成的圓鋼管混凝土柱內部鋼管與混凝土的脫空。脫空使得鋼管對內部核心混凝土的套箍約束作用減小甚至消失，嚴重影響鋼管混凝土結構的力學性能，對結構的安全使用十分不利。而且，當采用的混凝土強度越高時，混凝土的自身收縮越大，鋼管與混凝土越容易發生脫空現象。

發明內容

本發明的目的是提供一種采用鋼管主動約束的高強圓鋼管混凝土柱的制備方法，該方法是將高強混凝土灌注到高強的圓鋼管中，當高強混凝土達到硬化狀態時，終止對高強圓鋼管加熱，高強圓鋼管恢復至施工環境溫度，產生對高強混凝土的套箍約束力，本發明制備方法操作簡單、適用性廣、能源利用率高，制作的高強圓鋼管混凝土柱具有安全可靠、承載力高、耐久性好的特點。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種采用鋼管主動約束的高強圓鋼管混凝土柱的制備方法，包括以下步驟：

(1)加工高強圓鋼管、高強混凝土若干，在高強圓鋼管外表面均勻安裝若干個溫度傳感器；將加熱機構包覆在高強圓鋼管外表面，將保溫機構包覆在加熱機構外表面，在加熱機構和保溫機構的兩端設置尼龍塔扣；加熱機構、溫度傳感器分別通過導線經由電路過載保護器連接控溫機構，控溫機構通過導線經由漏電保護器連接電源；將高強混凝土灌入高強圓鋼管中，當高強混凝土處于流動狀態時，加熱機構、保溫機構將高強圓鋼管加熱；

(2)通過控溫機構設置指定溫度，安裝在高強圓鋼管外表面的若干個溫度傳感器測出所在位置高強圓鋼管的溫度，并通過控溫機構處理溫度數據，調節加熱機構的加熱量，當高強圓鋼管達到控溫機構所指定的溫度后，溫度傳感器將溫度信息傳遞給控溫機構，高強混凝土達到硬化狀態時，控溫機構控制加熱機構停止加熱，使高強圓鋼管保持所指定的溫度；

(3) 高強混凝土硬化之后，拆除保溫機構、加熱機構、溫度傳感器，高強圓鋼管恢復至環境溫度，產生對高強混凝土的套箍約束力。

所述的加熱機構由發熱電阻絲和柔性導熱材料構成，所述的發熱電阻絲均勻的穿插在柔性導熱材料中。

所述的發熱電阻絲是康銅絲或鎳鉻絲。

所述的保溫機構內表面覆蓋一層熱反射膜。

所述的保溫機構的材料是陶瓷纖維毯布或玻璃纖維毯布。

所述的指定溫度為60-80℃。

所述的高強圓鋼管直徑大于400mm，屈服強度大于600MPa，高強混凝土的抗壓強度大于80MPa。

所述的控溫機構是計算機或者編程控制器。

本發明所具有的優點及有益效果是：